Hoe u ontbrekende onderdelen kunt fabriceren met 3D-printen
Er bestaat een heel veelvoorkomend probleem in de industrie dat vaak meer projecten vertraagt dan het lijkt: een onderdeel breekt… en bestaat er niet meer. Het kan een onderdeel zijn van een oude machine, een specifieke behuizing, een houder, een onderdeel van een gedesinventariseerd systeem of een onderdeel dat niet meer verkrijgbaar is omdat de fabrikant het jaren geleden heeft stopgezet met produceren. En het ergste is dat we vaak niet het geval hebben van een zeer kritisch onderdeel. Soms kan een klein onderdeel een volledige productielijn, een machine of een installatie volledig stilleggen. Tot voor kort waren de opties nog vrij beperkt: maar de industriële 3D-print verandert dit scenario enorm. Tegenwoordig is het mogelijk om veel gedesinventariseerde onderdelen snel, functioneel en kostenefficiënt te reproduceren, zelfs als er geen originele tekeningen bestaan. En dit is niet langer iets experimentals. Steeds meer bedrijven gebruiken industriële 3D-print om echte problemen op het gebied van onderhoud, bedrijfscontinuïteit en industriële herstelling op te lossen. Het echte probleem met niet meer verkochte onderdelen: wanneer een onderdeel uit de markt verdwijnt, is het probleem meestal niet alleen de kosten voor een vervangstuk. Het echte probleem is alles wat er omheen komt: tijdverlies, vertragingen, productiestops, afhankelijkheid van leveranciers en productiviteitsverlies. In veel industriële omgevingen blijft het gebruik van oude machines volledig rendabel. Het probleem komt echter wanneer een klein onderdeel niet meer wordt geproduceerd en het vinden van een vervangstuk een onmogelijke taak wordt. Dit gebeurt vaak in: en hierin heeft industriële 3D-printen een enorme toegevoegde waarde. Want het maakt het mogelijk om op maat gemaakte onderdelen te produceren zonder matrijswerk, lange levertijden of afhankelijkheid van de oorspronkelijke fabrikant. 3D-printen is niet alleen voor prototypes. Er zijn nog steeds bedrijven die 3D-printen alleen associëren met maquettes of visuele prototypes. De realiteit is echter heel anders. De huidige technologieën maken het mogelijk om: Bovendien, dankzij technische materialen en industriële technologieën zoals MJF, SLS of SLA, kunnen veel van deze onderdelen mechanische belasting, temperatuur, trillingen, slijtage of continu gebruik weerstaan. Daarom gebruiken steeds meer bedrijven additive manufacturing om problemen met onderhoud en vervanging in de industrie op te lossen. Hoe wordt een uitverkocht onderdeel gemaakt met 3D-printen? Een van de grootste fouten is het denken dat je het originele bestand van het onderdeel nodig hebt. Vaak is dat niet nodig. Momenteel zijn er verschillende manieren om een oud of uitverkocht onderdeel te reproduceren. 3D-scan 3D-scan: Als er nog steeds een fysiek onderdeel bestaat, zelfs als het kapot of versleten is, kan het worden gescand om een digitaal model te genereren. 3D-scan maakt het mogelijk geometrieën, afmetingen en complexe vormen zeer nauwkeurig vast te leggen. Daarna kan dat bestand worden gecorrigeerd en geoptimaliseerd voordat het nieuwe onderdeel wordt gemaakt. Omgekeerde techniek Wanneer er geen originele plannen bestaan, kan het onderdeel digitaal worden gereconstrueerd op basis van metingen en technische analyses. Dit is vaak het geval bij: Bovendien maakt het vaak mogelijk om het originele ontwerp zelfs te verbeteren. Bijvoorbeeld door zwakke zones te versterken, het gewicht te verminderen, geometrieën te optimaliseren of de component aan te passen aan nieuwe vereisten. Functioneel redesign In sommige gevallen is het niet nodig om het originele onderdeel precies te kopiëren. Het belangrijkste is dat het dezelfde functie vervult. Hierbij biedt 3D-printen veel flexibiliteit, omdat het mogelijk is om componenten opnieuw te ontwerpen en deze aan te passen aan de werkelijke bedrijfsdoelstellingen. Dit verbetert vaak zelfs de prestaties ten opzichte van het originele onderdeel. Digitalisering of modelvorming Hierdoor wordt het 3D-bestand gegenereerd door middel van: In veel gevallen wordt deze fase gebruikt om defecten te corrigeren of het originele ontwerp te verbeteren. 3. Techniek- en materiaalkeuze Een van de belangrijkste stappen. De keuze hangt af van: sterkte, temperatuur, precisie, afwerking, flexibiliteit en eindgebruik. Het verkeerd kiezen van materiaal kan ervoor zorgen dat het onderdeel snel stukgaat, zelfs als het perfect is vervaardigd. 4. Fabricage en validatie Nadat het onderdeel is vervaardigd, wordt het in een echte omgeving getest en gevalideerd. Vaak worden kleine iteraties uitgevoerd om toleranties aan te passen of het gedrag te verbeteren voordat de definitieve versie wordt geproduceerd. Welke soorten onderdelen worden vaak gereproduceerd? Momenteel worden al onderdelen die niet meer in de handel zijn voor talloze industriële toepassingen geproduceerd. Een aantal veel voorkomende voorbeelden zijn: Vaak zijn het relatief eenvoudige onderdelen, maar ze zijn essentieel voor het voortdurend laten functioneren van een machine. En daar biedt additive manufacturing het probleem veel sneller op te lossen dan het proberen om originele onderdelen te vinden. Hoe de juiste technologie en materialen te kiezen voor het printen van vervangonderdelen. Niet alle technologieën zijn geschikt voor hetzelfde doel. De juiste keuze hangt af van het werkelijke gebruik van het onderdeel en de omgeving waarin het zal worden gebruikt. Technologie Voordelen Beperkingen FDM Prototypen en basisfunctionaliteiten Economisch, snel en veelzijdig Minder nauwkeurige afwerking SLA Gedetailleerde onderdelen en fijn afgewerkte onderdelen Hoog precisie bij het zichtbaar maken Lage mechanische weerstand SLS Technische onderdelen en complexe geometrie Zeer goede weerstand Meer kosten MJF Industriële productie en functionele onderdelen Precisie, herhaalbaarheid en snelheid Vergt industriële machines Metaal (DMLS/SLM) Veelzijdige metalen onderdelen Zeer goede mechanische weerstand Hoge kosten In termen van materialen zijn enkele van de meest gebruikte materialen momenteel: Materiaal Gewoonlijk gebruikken Kenmerken ABS Beschermingen en onderstellen Schokbestendig PA12 Industriële onderdelen Zeer goede mechanische weerstand TPU Verbindingsstukken en flexibele onderdelen Elastiekbaarheid en demping ASA CF Buitendekking en automotive UV- en weersbestendigheid PAHT CF Veelzellige industrie Zeer goede thermische en mechanische weerstand Voordelen en overwegingen bij het fabriceren van een niet-verkochte onderdeling Er zijn veel voordelen aan dit soort toepassingen, maar er zijn ook belangrijke aspecten die het waard zijn om te overwegen voordat er wordt geproduceerd. Voordelen Belangrijke overwegingen Het is ook belangrijk om rekening te houden met het volgende: Niet alle onderdelen kunnen met elke technologie of materiaal worden vervaardigd. Daarom is het van cruciaal belang om elk geval technisch te analyseren voordat het wordt vervaardigd. Het stelt ook in staat om onderdelen te verbeteren die constant defect waren. Vaak hadden de originele onderdelen problemen: 3D-printen maakt niet alleen het kopiëren van het onderdeel mogelijk. Het stelt ook in staat het te verbeteren. Bijvoorbeeld door bepaalde zones te versterken, diktes te wijzigen, geometrieën te wijzigen of door gebruik te maken van meer resistente materialen. Dit zorgt ervoor dat in sommige gevallen het nieuwe onderdeel zelfs beter werkt dan het originele onderdeel. De grote
